что такое усадочная раковина

Усадочная раковина

Смотреть что такое «Усадочная раковина» в других словарях:

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки) … Большой Энциклопедический словарь

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — внутреннее, не заполненное металлом пространство (пустота), образующееся в стальном слитке вследствие усадки стали (до 2% в линейном направлении) при ее затвердевании в металл. изложнице. У. р. всегда бывает оттеснена на верхнюю часть слитка и,… … Технический железнодорожный словарь

усадочная раковина — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN contraction cavitydraw … Справочник технического переводчика

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — брак в (см.) в виде скрытой или открытой полости, трещины, разрыхления в структуре металла, возникающих при усадке литья (см. (1)) при его затвердевании … Большая политехническая энциклопедия

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — дефект в виде скрытой или открытой полости (рис. У 13) с грубой шероховатостью, иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла. ГОСТ 19200 80. Сечение отливки с усадочными раковинами WIDTH=312… … Металлургический словарь

усадочная раковина — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки). * * * УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА, полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или… … Энциклопедический словарь

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — см. Раковины в м е … Большой энциклопедический политехнический словарь

Усадочная раковина — Дьяволова дыра вблизи Готорна, США. Карстовые воронки это естественные впадины, провалы, котловины, сеноты, ямы большого размера в земной поверхности, вызванные вымыванием водами почвы или коренной подстилающей породы, а зачастую и того, и… … Википедия

Источник

Усадочные раковины

Усадочные раковины – сравнительно крупные полости, расположенные в мес­тах отливки, затвердевающих последними (рис. 3.3, а).

Рис. 3.3 – Схема образования усадочной раковины (а) и усадочной пористости (б). 1 – корка твердого металла; 2 – слой твердого металла; 3 – усадочная раковина; 4 – остатки жидкой фазы; 5 – разобщенные твердые ячейки;

6 – рассредоточенные усадочные раковины.

Сначала около стенок литей­ной формы образуется корка 1 твердого металла. Вследствие того, что усадка рас­плава при переходе из жидкого состояния в твердое превышает усадку корки, уро­вень металла в незатвердевающей части отливки понижается до уровня а–а. В следующий момент времени на корке 1 нарастает новый твердый слой 2, а уро­вень жидкости далее понижается до уров­ня б–б. Так продолжается до тех пор, пока не закончится процесс затвердева­ния. Снижение уровня расплава при за­твердевании приводит к образованию со­средоточенной усадочной раковины 3. Со­средоточенные усадочные раковины обра­зуются при изготовлении отливок из чис­тых металлов, сплавов эвтектического со­става (сплав АК12) и сплавов с узким ин­тервалом кристаллизации (низкоуглероди­стые стали, безоловянные бронзы и др.).

Усадочная пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в об­ширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа к ним расплав­ленного металла (рис. 3.3, б). Вблизи тем­пературы солидуса кристаллы срастаются друг с другом. Это приводит к разобще­нию ячеек 5, заключающих в себе остатки жидкой фазы 4.

Затвердевание небольшо­го объема металла в такой ячейке проис­ходит без доступа к ней питающего рас­плава из соседних ячеек. В результате усадки в каждой ячейке получается не­большая усадочная раковина 6. Множество таких межзеренных микроусадочных раковин образует пористость, которая располагается по границам зерен металла. Получить отливки без усадочных рако­вин и пористости возможно за счет непре­рывного подвода расплавленного металла в процессе кристаллизации вплоть до полно­го затвердевания. С этой целью на отливки устанавливают прибыли-резервуары с рас­плавленным металлом, которые обеспечи­вают доступ расплавленного металла к участкам отливки, затвердевающим по­следними.

Рис. 3.4 – Способы предупреждения усадочных раковин и пористости: 1,3 – прибыль; 2 – усадочная раковина и пористость; 4 – наружные холодильники; 5 – внутренний холодильник.

На рис. 3.4, а прибыль 1 не мо­жет обеспечить доступ расплавленного металла к утолщенному участку отливки. В этом месте образуются усадочная рако­вина 2 и пористость. Установка на утол­щенный участок прибыли 3 (рис. 3.4, б) предупреждает образование усадочной раковины и пористости.

Предупредить образование усадочных раковин и пористости позволяет установка в литейную форму наружных холодильни­ков 4 (рис. 3.4, в) или внутренних холо­дильников 5 (рис. 3.4, г).

Наружные холодильники (рис. 3.4, в) устанавливают в форму с внешней сторо­ны массивных частей отливки. Вследствие высокой теплопроводности и большой теп­лоемкости холодильника отвод теплоты от массивной части отливок происходит ин­тенсивнее, чем от тонкой. Это способствует выравниванию скоростей затвердевания массивной и тонкой частей и устранению усадочных раковин и пористости.

Внутренние холодильники (рис. 3.4, г) устанавливают внутрь полости формы, образующей массивные части отливки. Эти холодильники изготовляют из того же сплава, что и отливку. При заполнении формы внутренние холодильники частич­но расплавляются и свариваются с основ­ным металлом.

Для получения плотных отливок необ­ходимо обеспечить надежное их питание и направленное затвердевание отливки, ко­торое должно проходить последовательно по всему объему отливки без образования в ней замкнутых объемов с расплавом. Направленность затвердевания определя­ют способом вписанных окружностей. Этот способ состоит в том, что в рассмат­риваемое сечение отливки вписывают ок­ружности в различных точках (рис. 3.5). Узлы 1 с окружностями наименьшего диаметра будут затвердевать первыми, затем узел 2 и в последнюю очередь узел 4. В ходе затвердевания в узлах 2 и 4 не­избежно появление усадочных дефектов (усадочных раковин и пористости) из-за затвердевания изолированных объемов расплава. Для предупреждения появления усадочной раковины в узле 2 необходимо увеличить толщину стенки отливки за счет напуска 3 – утолщения стенок снизу вверх, а для узла 4 предусмотреть при­быль 5.

Рис. 3.5 – Определение теплового узла способом вписанных окружностей: 1,2,4 – тепловые узлы отливки; 3 – напуск (утолщение стенок снизу вверх);

Прибыли на отливках имеют тех­нологическое значение, и их в конце про­цесса изготовления отливки удаляют.

Ликвация– неоднородность хими­ческого состава сплава в различных частях отливки. Она возникает в процессе затвер­девания отливки из-за различной раство­римости отдельных компонентов сплава в его твердой и жидкой фазах. Чем больше это различие, тем неоднороднее распреде­ляется примесь по сечению отливки и тем больше ликвация примеси. В сталях и чугунах заметно ликвируют сера, фосфор и углерод. Ликвация вызывает неоднород­ность механических свойств в различных частях отливки.

Различают дендритную (внутрикристаллитную) и зональную ликвации.

Дендритная ликвидация – это неоднородность химического состава в мик­рообъемах сплава в пределах одного зерна (дендрита).

Во-первых, оси дендрита, затвер­девшие раньше, обогащены тугоплавким и обеднены легкоплавким компонентами спла­ва по сравнению с межосными пространст­вами.

Во-вторых, растущие первыми оси дендритов содержат меньше примесей, чем межосные пространства, в которые эти при­меси оттесняются при образовании дендри­тов. Это приводит к неравномерному распре­делению примесей по сечению кристалла.

Зональная ликвация – это не­однородность химического состава в микро­объемах с градиентом концентраций в от­ливке в целом или в отдельных ее частях. Она возникает в процессе диффузии приме­сей из двухфазной зоны кристаллизующейся отливки в объем не затвердевшего расплава всплывания загрязненных примесями объе­мов вследствие их меньшей плотности по сравнению с основным сплавом и т.д.

Дендритную ликвацию устраняют от­жигом отливок.

Зональная ликвация устраняется вы­равниванием толщин стенок отливок, применением рассредоточенного подвода металла к отливке, изготовлением отливок литьем в кокиль и другими способами.

Источник

Усадочная раковина

D. Schwindungshohl raum

Е. Draw contraction cavity

Дефект в виде открытой или закрытой полости с грубой шероховатой иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла

3.4 усадочная раковина: Дефект изделия в виде углубления неправильной формы на поверхности изделия.

Смотри также родственные термины:

191. Усадочная раковина сварного шва

Дефект в виде полости или впадины, образованный при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким металлом

Полезное

Смотреть что такое «Усадочная раковина» в других словарях:

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки) … Большой Энциклопедический словарь

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — внутреннее, не заполненное металлом пространство (пустота), образующееся в стальном слитке вследствие усадки стали (до 2% в линейном направлении) при ее затвердевании в металл. изложнице. У. р. всегда бывает оттеснена на верхнюю часть слитка и,… … Технический железнодорожный словарь

усадочная раковина — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN contraction cavitydraw … Справочник технического переводчика

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — брак в (см.) в виде скрытой или открытой полости, трещины, разрыхления в структуре металла, возникающих при усадке литья (см. (1)) при его затвердевании … Большая политехническая энциклопедия

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — дефект в виде скрытой или открытой полости (рис. У 13) с грубой шероховатостью, иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла. ГОСТ 19200 80. Сечение отливки с усадочными раковинами WIDTH=312… … Металлургический словарь

усадочная раковина — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки). * * * УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА, полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или… … Энциклопедический словарь

Усадочная раковина — полость в металлическом слитке (См. Слиток) или фасонной отливке (См. Отливка), образующаяся при затвердевании (кристаллизации) металла в результате усадки (См. Усадка). У. р. располагается обычно в головной (прибыльной) части слитка или… … Большая советская энциклопедия

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — см. Раковины в м е … Большой энциклопедический политехнический словарь

Усадочная раковина — Дьяволова дыра вблизи Готорна, США. Карстовые воронки это естественные впадины, провалы, котловины, сеноты, ямы большого размера в земной поверхности, вызванные вымыванием водами почвы или коренной подстилающей породы, а зачастую и того, и… … Википедия

Источник

Усадочная раковина и усадочная рыхлость

Переход металла из жидкого состояния в твердое связан с формированием кристаллической структуры, при которой упаковка атомов более плотная, что приводит к уменьшению удельного объема металла и неизбежной усадке его от 2,0 до 5,3%.

Формирование усадочной раковины в спокойном металле видно из приведенной схемы (рис. 132). Усадка проявляется в виде ворон­кообразной пустоты как результат кристаллизации последова­тельных слоев металла в каждом случае из жидкости пониженного уровня. Эта усадка приводит к образованию сосредоточенной уса­дочной раковины в верхней центральной части слитка. Неизбежная усадка металла при кристаллизации создает осевую рыхлость (пористость) и рассеянную пористость по всему сечению слитка. В большинстве случаев осевая рыхлость располагается под уса­дочной раковиной на расстоянии 250—350 мм от нее и распространяется вниз на значительную глубину второй и третьей четверти высоты слитка.

Осевая рыхлость образуется в случае недостаточности питания жидким металлом при кристаллизации осевой области слитка. На макроотпечатках травленых продольных разрезов слитков осе­вая рыхлость выявляется в виде конической V-образной формы, с вершиной, обращенной вниз.

Рассеянная или рассредоточенная рыхлость образует общую по­ристость в раскате слитка. Основной причиной образования рас­сеянной рыхлости является замедленное охлаждение слитка в процессе кристаллизации металла. Развитие крупнодендритных равноосных кристаллов может увеличить рассеянную рыхлость, так как при формировании каждого кристалла повторяется про­цесс местной усадки.

Образование усадочной раковины в какой-то мере взаимосвя­зано с выделением газов из металла. Усадочные процессы разви­ваются при переходе металла из жидкого состояния в твердое, при этом же переходе резко снижается растворимость газов, что не может не оказать влияния на усадку стали. Усадочная раковина заполнена газами при давлении до 0,3 Мн/м 2 (3,0 ат). В составе газа преобладает водород до 93%.

Сумма пустот в слитке, образованных в результате усадки, должна быть постоянной, зависящей от начальной температуры и физических свойств металла, определяющихся его составом:

Суммарная объемная усадка ε_v слагается из суммы трех усадок: в жидком состоянии, при затвердевании и в твердом состоянии:

Анализируя эти два уравнения, можно сделать вывод, что влия­ние температуры на сумму пустот невелико, так как температура жидкой стали практически меняется в небольших пределах и два последних слагаемых второго уравнения постоянны и не зависят от температуры.

Однако влияние температуры может сказаться на распределении и перераспределении пустот при неизменной сумме всех пустот. Так, например, при разливке горячего металла будут лучше за­полняться микропоры, создающиеся при твердении металла, но будет в большей мере развиваться усадочная раковина. При раз­ливке холодного металла слиток будет менее плотен, но с меньшей усадочной раковиной. Очевидно, если нет особых требований к плотности металла, то экономически выгоднее разливать его при умеренных температурах, определяющихся технологическими ус­ловиями. К разливке металла при высокой температуре следует прибегать тогда, когда производится сорт стали, требующей повышенной плотности металла с тщательным контролем макро­структуры.

Меры борьбы с усадочной раковиной и рыхлостью

Развитие усадки по высоте слитка, а также осевой рыхлости нарушают сплошность металла и этим может быть вызван расслой при прокате. В приусадочных областях, а следовательно, у уса­дочной раковины металл кристаллизуется в условиях недоста­точности металла, поэтому могут быть недостроенные кристалли­ческие ячейки. Это явление и повышенная загрязненность металла у усадочной раковины формируют металл пониженных механи­ческих свойств и подверженность его коррозии. Эти обстоятельства заставляют отрезать головную часть слитка, где локализуется усадочная раковина, и тем терять до 15% и более металла на каж­дом слитке.

Так как получить слиток спокойной стали без усадочной раковины невозможно, то борьба с усадочной раковиной может быть в направлении создания таких условий кристаллизации, чтобы усадочная раковина была наивыгоднейшей формы, наиболь­шей концентрированности с наивыгоднейшим расположением в го­ловной части слитка. С этих позиций может быть оценено влияние формы изложницы, определяющей расположение усадочной ра­ковины в слитке. Рис 133 представляет схемы кристаллизации слитка в расширяющейся книзу и расширяющейся кверху излож­ницах.

В прямой или цилиндрической изложнице с высоким отношением высоты к поперечному размеру Н/В формируется слиток с узкой углубленной усадочной раковиной. Обычно этому невыгодному расположению раковины сопутствует сильное развитие пористости (осевая рыхлость). В изложнице,расширяющейся книзу,возможно формирование слитка с вторичной усадочной раковиной. Изложница, расширяющаяся кверху, позволяет формироваться слитку
с более концентрированной выведенной вверх усадочной раковиной с меньшим развитием осевой рыхлости слитка, чем в предыдущих двух случаях.

Таким образом, изложница, расширяющаяся кверху, является более приемлемой для формирования здорового слитка спокойной стали. Это связано с тем, что в слитке, расширяющемся кверху, тепловой центр размещается в верхней трети слитка в более уширенной части. В соответствии с этим в верхней части дольше сохраняется жидкое состояние и кристаллизация, происходящая под жидким металлом, получает более длительное и полноценное питание.

Формированию здорового плотного слитка спокойной стали способствует направленная кристаллизация от периферии к оси слитка и снизу вверх. Утолщенные стенки в нижней трети изложницы и массивный поддон ускоряют и усиливают теплоотвод по крайней мере в первые моменты отвердевания слитка, что повышает интенсивность затвердевания слитка
снизу и с боков и уменьшает глубину распространения осевой рыхлости.

Потери тепла зеркалом жидкого металла в верхней части слитка приводят к затвердеванию металла сверху (образуется мост). Замораживанию металла сверху слитка способствует расширение изложницы кверху, так как в этом случае открытое зеркало жидкого металла будет наибольшим. Применение прибыльных надставок нейтрализует это явление, уменьшает теплопотери лучеизлучением открытой поверхности жидкого металла, сохраняя большие массы жидкого металла более длительное время.

Главное назначение прибыльных надставок — сохранение запаса жидкого металла для компенсации усадки при кристаллизации стали в изложнице. Соответственно этому усадочная раковина оказывается в большей степени концентрированной и выведенной в прибыльную часть слитка.

Прибыльные надставки конструируются из соображений создания достаточного запаса жидкого металла для питания им затвердевающего слитка, сохранения этого запаса металла в жидком состоянии до окончательного отвердевания тела слитка и уменьше­ния открытой поверхности жидкого металла.

Обычно эти задачи обеспечиваются, если масса прибыльной части составляет 15—16% массы слитка, диаметр или поперечный размер низа прибыли к свету меньше на 40—50 мм тех же размеров верха изложницы. Для уменьшения теплопотерь и сохранения металла прибыльной части в жидком состоянии в течение более продолжительного времени надставки футеруют с внутренней стороны.

Надставка (рис. 134) квадратного или прямоугольного сече­ния обычно футерована шамотным кирпичом. Форма этой над­ставки нерациональна тем, что металл быстро затвердевает в углах прибыли. Для компенсации этого приходится увеличивать объем прибыли, из-за чего увеличивается обрезь слитка, доходя до 16 и даже до 20% от массы слитка.

Надставка круглого или овального сечения более рациональна по сравнению с предыдущей, в результате чего головная обрезь уменьшается до 15—16%. Надставки этого типа обычно футеруются набивной массой, состоящей из шамотного боя и шамот­ного порошка с добавкой 10% глины на связке из жидкого стекла. Такая футеровка может выстоять до 80 разливок.

Надставка плавающего типа нижним основанием входит в из­ложницу. До разливки надставки опираются на деревянные брусья или клинья, которые по окончании разливки выбиваются, и надставка опускается с твердеющим металлом. Это уменьшает обрезь металла, так как расход металла на прибыль составляет всего 13—14%. Надставка футерована специальным кирпичом, так что между футеровкой и телом надставки создается воздуш­ный зазор, что значительно сокращает большие потери тепла.

Поскольку сохранение жидкого металла в прибыльной части до полного затвердевания слитка способствует сокращению уса­дочной раковины, уменьшению обрези слитка, формированию более здорового слитка, целесообразно обогревать прибыльную часть слитка.

Однако предложения и попытки осуществления электродугового или газового обогрева не нашли применения из-за сложностей оборудования и организации.

В настоящее время большое распространение имеет применение термитных (люнкеритовых) смесей для обогрева верха прибыли. Эти смеси состоят из экзотермических восстановителей алюминия, кремния, углерода, богатого кислородоносителя, обычно берут боксит, богатая марганцевая руда, окалина и т. д., шамот выпол­няет роль наполнителя. Смеси составляются такими, чтобы кало­рийность их была не ниже 2,3—2,5 Мдж/кг (550—600 ккал/кг) и зажигались они при температуре не выше 400—600° С. Состав применяющихся люнкеритов весьма разнообразен и различается в зависимости от марки выплавляющейся стали и от завода, на котором была разработана и применяется смесь. Люнкериты трех передовых заводов приведены в табл. 31.

Следует заметить, что в настоящее время разработан способ утепления прибыльной части слитка, применяют люнкериты в ка­честве экзотермических обмазок внутренней футерованной поверх­ности надставки или смеси для набивки футеровки. В последнем случае головная обрезь слитков уменьшается до 8 %.

Источник

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА

внутреннее, не заполненное металлом пространство (пустота), образующееся в стальном слитке вследствие усадки стали (до 2% в линейном направлении) при ее затвердевании в металл. изложнице. У. р. всегда бывает оттеснена на верхнюю часть слитка и, оставаясь в изделиях после их прокатки, обусловливает дефектность так наз. головного выхода проката. Так, из 2-м слитка выходит рельсовая лента длиной 75—76 м, разрезаемая затем на отдельные стандартные рельсы; первый из них (головной) всегда имеет У. р. и потому в интересах безопасности не должен укладываться на главных путях.

Смотреть что такое «УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА» в других словарях:

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки) … Большой Энциклопедический словарь

усадочная раковина — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN contraction cavitydraw … Справочник технического переводчика

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — брак в (см.) в виде скрытой или открытой полости, трещины, разрыхления в структуре металла, возникающих при усадке литья (см. (1)) при его затвердевании … Большая политехническая энциклопедия

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — дефект в виде скрытой или открытой полости (рис. У 13) с грубой шероховатостью, иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла. ГОСТ 19200 80. Сечение отливки с усадочными раковинами WIDTH=312… … Металлургический словарь

усадочная раковина — полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании металла (в результате усадки). * * * УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА, полость в металлическом слитке (обычно в верхней части) или… … Энциклопедический словарь

Усадочная раковина — полость в металлическом слитке (См. Слиток) или фасонной отливке (См. Отливка), образующаяся при затвердевании (кристаллизации) металла в результате усадки (См. Усадка). У. р. располагается обычно в головной (прибыльной) части слитка или… … Большая советская энциклопедия

УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА — см. Раковины в м е … Большой энциклопедический политехнический словарь

Усадочная раковина — Дьяволова дыра вблизи Готорна, США. Карстовые воронки это естественные впадины, провалы, котловины, сеноты, ямы большого размера в земной поверхности, вызванные вымыванием водами почвы или коренной подстилающей породы, а зачастую и того, и… … Википедия

Источник